文档介绍：第四章非金属及其化合物
第一节无机非金属材料的主角——硅
[第二课时]
二、硅酸盐与硅单质
教学目标:
知道晶体硅是良好的半导体材料,能说出它的主要用途
了解硅酸钠(Na2SiO3)的性质、用途,知道常用的水玻璃、陶瓷、水泥、玻璃是硅酸盐的制品
教学重难点:
知道硅酸钠(Na2SiO3)的性质
知道晶体硅是良好的半导体材料
[复****回顾]
上课前,我们一起把上节课的内容给回顾一下,上节课我们主要讲到了二氧化硅与硅酸,二氧化硅它是一种酸性氧化物,但它不与水反应,它可以与碱性氧化物(比如说氧化钙、碱、氢氧化钠)反应,它不与盐酸、硫酸或***反应,但它可以与氢***酸反应,当然它还可以与碳反应,高温时还能可以与碳酸钠发生反应,而硅酸它的制备的时候,不能直接用二氧化硅和水反应,因为两者不反应,我们一般是用二氧化硅与碱反应,得到硅酸盐,然后往里加盐酸或者通入二氧化碳制得的。
那么这一节课我们接着讲无机非金属材料的主角硅,我们先一起来看下硅酸盐,那么应该说我们在上一节课中,就讲到了一种硅酸盐,比如说硅酸钠,我们还知道它的水溶液叫做水玻璃或者泡花碱
,应该说硅酸钠是最简单的硅酸盐,而实际自然界存在的硅酸盐有很多,是比较复杂的,我们把由硅、氧和金属元素组成的化合物统称为硅酸盐。
[板书]
三、硅酸盐与硅单质
1、硅酸盐定义
含义:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称
有一些硅酸盐应该说成分还是比较复杂的,硅酸钠还是比较简单,下面我写几种大家看一下,
【板书】
云母:KAl2(AlSi3O10)(OH)2
高岭石:Al4[Si4O10]·(OH)8
大家看一下,根据定义这两种应该都可以叫作硅酸盐,但它不像硅酸钠,它两者的组成是比较复杂的,所以我们经常将硅酸盐改写成二氧化硅和金属氧化物的形式,就是用金属氧化物和二氧化硅的形式来表示硅酸盐,那么写的时候,一般按照这样的顺序,先写较活泼的金属,较活泼的金属氧化物,再写较不活泼的金属氧化物,再写二氧化硅最后再写水,按照这样的顺序,把硅酸盐改写成金属氧化物和二氧化硅的形式,比如说我们这边写的几种硅酸盐,这个硅酸钠我们就可以跟它改写成氧化钠和二氧化硅的形式,大家注意,氧化物与氧化物之间用一个小圆点表示,比如说云母,先写较活泼的钾比铝要活泼,再写较不活泼的,然后再写二氧化硅最后再写水,这个高岭土改写成氧化物的形式,
但这里面要强调的,它可以改写成氧化物的形式,并不是说它具备这些氧化物的性质,比如说硅酸钠,你就不能说它有氧化钠与二氧化硅的性质,它只是为了方便表示,我们把它改写成氧化物的形式,但并不能说,它具有这些氧化物的性质,这在看一下第二点;
【板书】
书写顺序:较活泼的金属—较活泼的金属氧化物—较不活泼的金属氧化物—SiO2—H2O
Na2SiO3—Na2O·SiO2
云母: K2O· 3Al2O3 · 6SiO2· 2H2O
高岭石:Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O
【板书】
硅酸盐产品
陶瓷
水泥
玻璃
水泥:
(1)水泥原料:黏土、石灰石和石膏
(2)生成过程:
研磨→煅烧→再磨成细粉
⑶普通硅酸盐水泥的成分:
硅酸三钙(3CaO·SiO2)
硅酸二钙(2CaO·SiO2) 混合物
铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
⑷水泥的性能:水泥具有水硬性。
【讲述】
我们先来看一下传统的硅酸盐产品,传统的硅酸盐产品应该是这几种,陶瓷、水泥、玻璃,那么先一起来看下水泥,那么应该说,我们就是生活在钢筋水泥的丛林里,那么这个水泥它是如何制备的呢?用到的是哪些原料呢?其实它的原料很简单,是石灰石和粘土,然后辅助以石膏,那么制备水泥的过程是这样的,它先第一步是磨,它就把石灰石、粘土按照一定的比例把它磨成粉,那么这个细小的粉我们就把它称作生料,然后将这个磨好的生料放在回转窑中烧,那么在烧制的过程中,这些生料就发生复杂的物理和化学变化,最终就变成了水泥,但是拿出来的肯定就已经结块了,待它冷却以后我们再来把它磨成粉末,而且按照一定的比例加入石膏,那么这样就形成了水泥,在这个过程中,我们说辅助材料是石膏,石膏在这里面是起一个什么作用呢?应该这样说,它是延缓水泥的硬化速率的,水泥具有水硬性,使用的时候肯定要加水,加水之后有一个硬化的过程,它是延缓水泥的硬化速率的,刚才我们就说呢,将这个磨好的生料放在回转窑中烧,那么在烧制的过程中,这些生料就发生复杂的物理和化学变化,那么生成的硅酸盐水泥它的成分主要是什么呢?看下课本77页的资料卡片,主要是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,现在给大家提个问题,比如说我们现在建房子大家都看到了,是先用钢筋然后再用水泥,然后做起了高大的建筑,那么这一个中间为什么要在水泥中间加钢筋呢?那么如